Контент меню
● Роль вязкости в пластиковой экструзии
● Как работает встроенное измерение вязкости
>> 1. Visco-P от Promix Solutions
>> 2. Soflux от Sofraser
>> 3. A-A-A-Acedhanced Sear-Box Soft Sensors
● Преимущества измерения встроенной вязкости на механизмах экструзии пластмассы
>> Стабильность процесса
>> Оптимизация затрат
>> Повышение качества
● Тематические исследования внедрения
>> Случай 1: Оптимизация изоляции труб XPE
>> Случай 2: переработанное производство труб HDPE
● Интеграция с экосистемами промышленности 4.0
>> Современные системы обеспечивают сквозную цифровизацию через:
>> Ключевые показатели производительности:
● Решение проблем с высокой страстью
>> 1. Технология резонанса Сохразера
>> 2. Компенсация сдвига Promix
● Заключение
● Часто задаваемые вопросы
>> 1. Как встроенные измерения вязкости рубашки цветовых изменений?
>> 2. Какова временная шкала ROI для этих систем?
>> 3. Могут ли системы контролировать разветвленные полимеры по -разному?
>> 4. Как часто датчики требуют калибровки?
>> 5. Работают ли эти системы с линиями коэкстрозии?
● Цитаты:
Встроенное измерение вязкости на пластмассах Экструзионный механизм произвел революцию в полимерной обработке, обеспечивая мониторинг и оптимизацию свойств потока расплава в режиме реального времени. Эта технология решает критические проблемы при экструзии пены, производства листов и производства профиля, предоставляя действенные данные для стабилизации процессов, снижения дефектов и снижения затрат на материалы. Ниже мы исследуем его механизмы, преимущества и отраслевые приложения посредством подробного технического анализа и тематических исследований.
Роль вязкости в пластиковой экструзии
Вязкость определяет, как полимер платы протекают через экструзию, влияя:
- плотность пены (например, XPS, XPE или XPET FOAMS)
- Толщина стенки в трубах и пленках
- Качество отделки поверхности
- Механические свойства, такие как прочность на растяжение
Традиционные автономные методы (например, капиллярные реометры) вводят задержки в 30-60 минут для охлаждения и тестирования образцов [7], что делает их непригодными для динамических корректировок процесса. Исследование 2019 года, сравнивающее встроенные и офлайн -методы, показало 32% расхождение в показаниях вязкости при содержании влаги 35% [7], что подчеркивает риски, связанные с косвенными измерениями. Напротив, встроенные системы, такие как Visco-P Promix и Sofraser Soflux, непосредственно в потоке расплава с ошибкой <5% [3], что обеспечивает немедленные исправления.
Как работает встроенное измерение вязкости
Современные встроенные вискометры объединяют передовые сенсорные технологии с возможностями отрасли 4.0 для анализа поведения расплава в соответствии с фактическими скоростями сдвига (0–1000 S⁻⊃1;) и температурами (100–350 ° C). Три ключевые архитектуры доминируют на рынке:
1. Visco-P от Promix Solutions
- Модульная конструкция интегрирует капиллярный реометр с охлаждающим миксером P1 для гомогенизации температуры (± 1,5 ° C) [6].
- Преобразует вязкость в режиме реального времени в расход расплавления (MFR) для полиолефинов или внутренней вязкости (IV) для ПЭТ [4].
- Особенности 12-месячного хранения данных и автоматических отчетов CP/CPK для статистического управления процессом [6].
2. Soflux от Sofraser
- Технология вибрации датчиков обрабатывает вязкость до 1 000 000 МПа с <2% потерей головы [1].
- Дизайн самоочищения предотвращает создание материала во время реактивной экструзии [3].
3. A-A-A-Acedhanced Sear-Box Soft Sensors
- Гибридная система Манчестера Университета Манчестера объединяет физические модели с глубокими нейронными сетями.
- достигает точность прогнозирования 95% для изменений вязкости, вызванных скоростью винта (100–300 об / мин) и изменением температуры [5].
- Устраняет необходимость инвазивных реометров при сохранении пропускной способности [5].
Преимущества измерения встроенной вязкости на механизмах экструзии пластмассы
Стабильность процесса
- Обнаружение колебаний вязкости до 500 Pa · S, вызванных:
- ± 5% переработанное содержание материала
- ± 0,5% вариации блуждающего агента [6]
- ± 3 ° C температурные дрейфы
- Тематическое исследование: корректировка уровней ISO-бутана в производстве пены XPE снижала вязкость с 20 000 до 9000 пА · с, стабилизируя плотность структуры клеток до ± 1,5 кг/м3; [6].
Оптимизация затрат
- снижает скорость отходов на 30% до раннего обнаружения разломов [6].
- Обеспечивает использование 15–20% более дешевых материалов с оттенками без потерь качества [1].
Повышение качества
- Улучшает однородность пенопластовых клеток (CV <8% против 15% в автономном режиме [7]).
- Увеличивает скорость производства на 22% в экструзии листа домашних животных с помощью точного контроля IV [4].
| Параметр | традиционный метод | встроенный измерение |
| Время ответа | 45–90 минут7 | <5 секунд4 |
| Ошибка измерения | ± 12%7 | ± 5%3 |
| Данные гранулярность | Одноточечный снимок | Непрерывная выборка 100 Гц |
Тематические исследования внедрения
Случай 1: Оптимизация изоляции труб XPE
Европейский производитель интегрировал Visco-P с охлаждающими миксерами P1:
1. Мониторинг вязкости на этапах запуска (см. График ниже).
2. Отрегулируйте температуру расплава от 135 ° C до 102,5 ° C, добавляя изо-бутан.
3. достичь вязкости цели в размере 10000 PA · S ± 500 PA · S, улучшая плотность пены на 15%[6].
Случай 2: переработанное производство труб HDPE
Используя Soflux Sofraser, североамериканский завод:
- Обработано 40% после потребителя HDPE с изменениями вязкости до 25%.
- Автоматизированные регулировки зазора умирают, сохранив толщину стенки в пределах ± 0,15 мм.
- Снижение потребления энергии на 18% с помощью оптимизированного нагрева сдвига [3].
Интеграция с экосистемами промышленности 4.0
Современные системы обеспечивают сквозную цифровизацию через:
- Интерфейсы OPC UA/PROFINET, соединяющие вискометры с системами MES.
- Алгоритмы прогнозного обслуживания, анализирующие тенденции вязкости для износа винта.
- Модели машинного обучения, корреляционные вязкости с конечной прочностью растягивания продукта (R⊃2; = 0,92) [5].
Ключевые показатели производительности:
- 99,7% доступность данных в течение 12 месяцев [4].
- <2 минуты среднего времени для обнаружения несоответствий сырья [5].
Решение проблем с высокой страстью
Для эластомеров и специальных полимеров (50–10 000 PA · S):
1. Технология резонанса Сохразера
- сохраняет точность с скоростью сдвига <1 S⁻⊃1; через адаптивную частоту контроль [3].
- Ручки заполненных соединений с 40% содержанием стеклянной волокна [1].
2. Компенсация сдвига Promix
- Математические модели правильны для не-ньютоновских эффектов в ПВХ пеной [4].
- В реальном времени преобразование MFR соответствует стандартам ASTM D1238 [4].
Заключение
Встроенное измерение вязкости на механизм экструзии пластмасс развивался из инструмента контроля качества до стратегического актива, включающего:
- 25–30% более быстрые циклы исследований и разработок для новых полимерных смесей.
-Празднование дефектов почти нулевое с помощью IOT-поддержки с помощью контроля с замкнутой петлей с поддержкой IOT.
- Устойчивое производство с помощью надежной переработанной обработки материалов.
Часто задаваемые вопросы
1. Как встроенные измерения вязкости рубашки цветовых изменений?
Sofraser Soflux использует независимый анализ вибрации, для поддержания точности, несмотря на нагрузки пигмента до 8%[3].
2. Какова временная шкала ROI для этих систем?
Большинство пользователей получают окупаемость через 6–9 месяцев до 18–30% снижения откола и 15% экономии энергии [6] [1].
3. Могут ли системы контролировать разветвленные полимеры по -разному?
Да. Программное обеспечение Promix автоматически применяет модель Carreau-Yasuda для LDPE и другие чувствительные к сдвигу смолы [4].
4. Как часто датчики требуют калибровки?
Годовой калибровки достаточно для большинства приложений, при этом автоматическая компенсация дрейфа поддержала ± 3% точность между услугами [3].
5. Работают ли эти системы с линиями коэкстрозии?
Абсолютно. Многослойные системы извлекают выгоду из сопоставления вязкости между слоями, снижая межфазную нестабильность на 40%[5].
Цитаты:
[1] https://trends.directindustry.com/sofraser/project-8994-139902.html
[2] https://www.promix-solutions.com/en/company/news-exhibitions/news-detail/inline-viscosity-measurement-the-key-to-ptimization-in-light-foam-extrusion
[3] https://www.inventech.nl/files/product/sofraser/pdf/sofraser_article_extrusion_plastic__elastomer_jun014.pdf
[4] https://www.ptonline.com/products/inline-viscometer-for-extrusion
[5] https://www.plasticstoday.com/extrusion-pipe-profile/advances-in-real-monitoring-of-polymer-viscosity-viscosity-extrusion
[6] http://www.extrusion-info.com/articles/4945
[7] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jfpe.13199
[8] https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0021955x198644400
[9] https://www.gneuss.com/en/polymer-technologies/extrusion/online-viscometer-vis/
[10] https://www.sofraser.com/products/soflux-extrusion-viscometer/
[11] https://www.mdpi.com/2073-4360/14/12/2316
[12] https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
[13] https://hydramotion.com/en/products/xl-series
[14] https://petpla.net/2023/07/25/inline-viscosity-measurement/
[15] https://www.plasticsmachinerymanufacturing.com/thermoforming/article/13001770/viscometer-provides-inline-measurement-for-extruder
[16] https://www.ptonline.com/articles/understanding-viscosity-in-extrusion
[17] https://www.petro-online.com/news/flow-level-pressure/12/sofraser/inline-viscosity-measurement-on-plastics-extrusion-machinerynbsp/29540
